Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметричных режимов

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к релейной защите трехфазного электродвигателя от несимметричных режимов. Цель изобрете ния - повышение селективности защиты при внешних несимметричных режимах и снижение времени действия защиты при внутренних несимметричных режимах. Устройство содержит перемен

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„142747 (su 4 Н 02 Н 7/08

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4143084/24-07 (22) 03.11.86 (46) 30.09.88. Бюл. У 36 (71) Рижский политехнический институт им. А.Я.Пельше (72) Л.Б.Паперно, Б.С.Пороцкий, А,Н.Метельский и А.Г.Кошель (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 574813, кл. Н 02 Н 7/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

В 383153, кл. Н 02 Н 7/00, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ НЕСИММЕТРИЧНЫХ РЕЖИМОВ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите трехфазного электродвигателя от несимметричных режимов. Цель изобретения — повышение селективности заа лты при внешних несимметричных pemмах и снижение времени действия защиты при внутренних несимметричных режимах. Устройство содержит перемен142147 I ный резистор 1, трансформаторы тока

2, соединенные выходами с трехфаэным двухполупериодным выпрямительным мостом 3, элемент формирования рабочего сигнала 4 и. элемент формирования тормозного сигнала 5, соединенные выходами с соответствующими входами элемента сравнения 6, элемент И 10, лоf è÷åñêèé элемент НЕ 11, реле защиты ..от несимметрии питающих напряжений

l2 логический элемент ИЛИ 16 с выхо-. дом на отключение двигатепя. При внутреннем несимметричном режиме сра батывает реле защиты от несимметрии . токов, 18 и не срабатывает реле защиты от несимметрии питающих напряжений 12. Если срабатывание реле защи.ты от несимметрии токов 18 вызвано иепереходным процессом, на выходе

;элемента ИЛИ 16 появляется сигнал на отключение электродвигателя. При внешнем несимметричном режиме и лерегрузке электродвигателя по току появляются сигналы на всех трех входах

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите трехфазного электродвигателя от несимметричных режимов.

Цель изобретения — повышение селективности защиты при внешних несимметричных режимах и снижение време" ии действия защиты при внутренних несимметричных режимах, На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит переменный резистор 1, трансформаторы 2 тока, соединенные своими выходами с трехфазным двухполупериодным выпрямительным мостом 3, элемент 4 формирования рабочего сигнала и элемент 5 формирования тормозного сигнала, соединенные своими выходами с соответствующими входами элемента 6. сравнения, второй элемент 7 сравнения, к выходу которого подключен расширитель 8 импульсов, первый 9 и второй 10 логические элементы И, логический элемент НЕ II, реле 12 защиты от несимметрии питаюЪ

25 логического элемента И 10, а также на его выходе, который запускает второй элемент вьдержки времени 14. При продолжительности внешнего несимметричного режима, большей времени срабатывания второго элемента выдержки времени 14, на выходе этого элемента появляется сигнал, поступающий на второй вход логического элемента

ИЛИ 16. На выходе элемента ИЛИ 16 появляется сигнал на отключение электродвигателя, Если при внешнем несимметричном режиме наибольший из фазных токов электродвигателя оказывается меньшим его номинального тока, то сигнал на выходе реле защиты от не, симметрии питающих напряжений запускает третий элемент выдержки времени

15, Hà выходе которого, если внешний несимметричный режим оказывается продолжительным, появляется сигнал, действующий во внешнюю цепь и сигнализирующий о внешнем несимметричном режиме. I ил.

2 щих напряжений с выводами для подключения к соответствующим фазам защищаемой сети, первый 13 и второй 14 элементы выдержки времени, третий

15 элемент выдержки времени с выходом на сигнализацию, логический элемент

ИЛИ 16 с выходом на отключение двигателя и источник 17 опорного напряжения, Реле 18 защиты от несимметрии токов состоит из переменного резистора 1, трансформаторов 2 тока, трехфазного двухполупериодного выпрямителя 3, элемента 4 формирования рабочего сигнала и элемента 5 формирования тормозного сигнала, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента 6 сравнения.

Первичные обмотки трансформаторов

2 тока включены в цепь защищаемого электродвигателя, а вторичные обмотки соединены с входами трехфазного двухполупериодного выпрямительного моста 3, нагруженного на переменный резистор 1. К выходу трехфазного вылрямительного моста 3 подключены вхо1427471 ды элементов формирования рабочего

4 и тормозного 5 сигналов, вьгхады которых соединены с входами первого элемента б сраннения выход которо5 го является выходом реле 18 защиты от несимметрии токов. Кроме того, к выходу трехфазного двухполупериодного выпрямительного моста 3 подключен первый вход второго элемента 7 сравнения, второй вход которого подключен к источнику 17 опорного напряжения.

Выход второго элемента 7.сравнения соединен с входом расширителя 8 импульсов. Реле 12 защиты от несим- 15 метрии питающих напряжений своими выводами подключено к трем фазам напряжения на шинах питания (U, 0@, П ). Вход логического элемента НЕ 11 соединен с выходам реле 12 защиты от 20 несимметрии питающих напряжений, B. выход подключен к второму входу первого логического элемента И 9, первый вход которого соединен с: выходом реле 18 защиты от несимметрии токов, 25 а выход подключен к входу первого элемента 13 выдержки времени. Первый вход второго логического элемента

И 10 соединен с выходом реле 18 защиты от несимметрии токов, второй вход - 30 с выходом расширителя 8 импульсов, а третий вход — с выходом реле 12 защиты от несимметрии питающих напряжений. Выход второго логического элемента И 10 соединен с входом второго с элемента 14 выдержки времени. Входы логического элемента ИЛИ 1б соединены с выходами первого 13 и второго

14 элементов выдержки времени, а выход является выходом устройства на отключение, Вход третьего элемента

15 выдержки времени подключен к выходу реле 12 защиты от несимметрии питающих напряжений,а выход является выходом устройства на сигнализацию. 45

Параметры срабатывания реле 18 защиты от несимметрии токов задаются такими, чтобы оно не срабатывало в симметричном режиме и при допустимой по уровню несимметрии питающих напряжений. При этом рабочий сигнал увеличивается, а тормозной сигнал уменьшается с ростом несимметрни токов.

Параметры. срабатывания реле 12 защиты от несимметрии питающих напряжений задаются такими,. чтобы оно не срабатывало при относительно небольшой несимметрии напряжений, появляющейся на шинах питания за счет падения напряжения от тока обратной последовательности иа сопротивлении источника питания, появляющегося при внутреннем несимметричном режиме защищаемого электродвигателя:(крайний случай несимметрии — обрыв фазы электродвигателя 1.

Устройство работает следующим образом.

При внутреннем несимметричном режиме срабатывает реле 18 защиты от несимметрии токов и не срабатывает реле 12 защиты от несимметрии питеощих напряжений. При этом отсутствует сигнал на входе логического элемента НЕ 11 и имеется сигнал на его выходе. Ва счет этого присутствуют сигналы на обоих входах первого логического элемента И 9, а также имеется сигнал на его выходе, запускающий первый элемент 13 выдержки времени.

Если срабатывание реле 18 защиты от несимметрии такон вызвано не переходным процессом, продолжительность которого меньше времени срабатывания первого элемента 13 выдержки времени, а внутренним несимметричным режимом, срабатывает элемент 13 выдержки времени, который подает сигнал на первый вход логическо, а элемента

ИЛИ 16, на выходе которого паявляется сигнап на отключение электродвига-. теля.

Прн внешнем -:,симметричном режиме срабатывают ре-..; 18 защиты от несимметрии токов ; реле 12 защить1 ат яесимметрин питающих напряжений, которые подают сигналы саответстненна на первый и второй входы логического элемента И 10. Амплитуда ."напряжения, подаваемого на первый вход второго элемента 7-сравнения, пропорцианальна наибольшему из фазных таков электродвигателя. Посредством переиеннога резистора li коэффициент преобразования входного така в это напряженне регулируется так, чта при номччальном токе электродвигателя амплитуда напряжения на ныходе трехфазного ныпрямнтелънога моста 3 станонится равной опорному напряжению Ц .

Если наибольший иэ фазных таков превышает номинальный так электродвигателя, напряжение на первом входе второго элемента 7 сравнения периодически оказывается большим напряжения на ега втором входе (U у, за счет чего

1427471 на выходе второго элемента 7 сравнения появляются сигналы в виде импульсов, которые расширителем 8 импульсов превращаются в непрерывный сигнал подаваемый на третий вход логического элемента И 10. Таким образом, йри внешнем несимметричном режиме и перегрузке электродвигателя по току появляются сигналы на всех трех вхофах второго логического элемента И 1О, ф также на егор выходе, который запускает второй элемент 14 выдержки времени. Если продолжительность внешне о несимметричного режима больше вреI йени срабатывания второго элемента

14 выдержки времени, на выходе этого

Элемента появляется сигнал, поступающий на второй вход логического элемента ИЛИ 16, на выходе которого появляется сигнал на отключение электродвигателя. При внешнем несимметричном режиме первый элемент. 13 выдержКи времени не запускается, так как эа счет срабатывания реле 12 защиты ют несимметрии питающих напряжений появляется сигнал на входе логического элемента НЕ 11 и отсуствует сигНал на его выходе, а также на втором входе и выходе первого логического

Элемента И 9, В случае, если при внешнем несимметричном режиме наибольший из фазяых токов электродвигателя оказывается меньшим его номинального тока, напряжение на первом входе второго элемента 7 сравнения ace .время остается меньшим напряжения на его втором входе (U ), При этом отсутствуМт сигналы на выходе второго элемента 7 сравнения, на входе и выходе расширителя 8 импульсов, на третьем входе и на выходе второго логического элемента И 10. Второй элемент 14 выдержки времени не запускается и отключение электродвигателя.не происходит. Сигнал на выходе реле 12 защиты от несимметрии питающих напряжений запускает третий элемент 15 выдержки времени, на выходе которого, если внешний несимметричный режим оказывается продолжительным, появляется сигнал, действующий во внешнюю цепь и сигнализирующнй о внешнем несимметричном режиме.

Изобретение позволяет снизить время действия защиты при внутреннем несимметричном режиме и за счет этого уменьшить объем повреждения электВ

50 родвигателя, а также исключить неселективные действия защиты и отключения электродвигателя при внешних несимметричных режимах в случае, когда наибольший фазный ток электродвигателя меньше его номинального тока, и повысить надежность работы электропривода.

Формула изобретения

Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметричных режимов, содержащее переменный резистор.и трансформаторы тока с выводами для подключения к фазам защищаемой сети, выходы которых соединены с соответствующими входами трехфазного двухполупериодного выпрямительного моста, соединенного выходом с входами элементов формирования рабочего и тормозного сигналов, подключенных выходами к соответствующим входам элемента сравнения, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения селективности защиты при внешних несимметричных режимах и снижения времени действия защиты при внутренних несимметричных режимах, в него дополнительно введены второй элемент сравнения, расширитель импульсов,два логических элемента И, логический элемент HF., реле защиты от неснмметрии питающих напряжений, три элемента выдержки времени, логический элемент ИЛИ и источник опорного напряжения, причем выход элемента сравнения соединен с входами логических элементов И, второй вход первого логического элемента И через логический элемент НЕ одновременно соединен с выходом реле защиты от несимметрии питающих напряжений с выводами для подключения к соответствующим фазам защищаемой сеТи, вторым входом второго логического элемента И и входом третьего элемента выдержки времени, третий вход второго логического элемента И через расширитель импульсов соединен с выходом второго элемента сравнения, первый вход которого соединен с выходом трехфазного двухполупериодного выпрямительного моста и первым выводом переменного

55 резистора, шунтирующего выход трехфазного двухполупериодного выпрями-, тельного моста и соединенного вторым выводом с шиной нулевого потенциала, а второй — с источником опорно1427471 ï

Составитель В.Каджардуэов

Редактор А.Лежнина Техред А.Кравчук

Корректор В Бутяга

Заказ 4859/50 Тирах 651.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, .Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Укгород, ул. Проектная, 4

ro напряжения, выходы первого и второго логических элементов И соответственно через первый и второй элементы выдержки времени соединены с входами логического элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства на отключение, а выход третьего элемента выдержки времени являет5 ся выходом устройства на сигнализацию °